ATIVIDADES EXPERIMENTAIS COM MATERIAIS ALTERNATIVOS PARA ENSINAR CONCEITOS CIENTÍFICOS EM AULAS DE CIÊNCIAS DO ENSINO FUNDAMENTAL

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ensino de Química

Autores

Leão, M.F. (IFMT E UFRGS) ; Alves, A.C.T. (IFMT E UFMT) ; Bos, A.S. (IFRS E UFRGS) ; Pizzato, M.C. (IFRS E UFRGS) ; Both, L. (IFMT)

Resumo

Esse estudo relata uma atividade formativa ocorrida em junho do corrente ano, durante a Semana do Químico do IF Sertão Pernambucano, em Petrolina-PE. Na ocasião, foram desenvolvidas alguns experimentos com material alternativo que foram avaliadas pelos 36 participantes. A avaliação aponta que a maioria certamente utilizariam em suas aulas os experimentos corrida brilhante (26) e a vela que levanta a água (32). Para os investigados os conceitos possíveis de serem explorados são: tensão superficial da água, interações intermoleculares, pontes de Hidrogênio, densidade; estudo dos gases, pressão atmosférica e reações de combustão. A experimentação com uso de materiais alternativos é um recurso didático importante para ensinar ciências, uma vez que facilita a compreensão de conceitos químicos.

Palavras chaves

Experimentação; Ensino de ciências; Recurso didático

Introdução

Diversas teorias sobre o ensino de ciências defendem que para ocorrer aprendizagens de conhecimentos químicos é necessária a utilização da experimentação. Contudo, o uso de atividades experimentais acaba, muitas vezes, sendo negligenciado no ensino de ciências, seja por falta de laboratórios de ciências nas escolas, seja pela falta de materiais ou até mesmo pelo despreparo dos professores (ALVES; LEÃO, 2017). Nos estudos de Souza; Mello e Santos (2011) é apontado que no Brasil, a experimentação nunca se constituiu como uma prática pedagógica presente e rotineira no ensino de ciências das escolas de educação básica. Nas próprias palavras de Santos e Maldaner (2010, p. 241) é afirmado que “um dos grandes problemas relacionados à qualidade do ensino de Ciências é a ausência da experimentação. Essa ausência está baseada em crenças veiculadas no meio educacional”. Cabe aqui ressaltar que, antes das três últimas décadas essa crítica não faria sentido, uma vez predominava no ensino de ciências a metodologia tradicional, que pouco explorava a experimentação e quando o fazia era em caráter dicotômico, ou seja, as aulas teóricas não tinham relação com as atividades experimentais, que eram pontuais. Nessa concepção, segundo Souza et al. (2013), as aulas teóricas necessariamente deveriam acontecer em sala, com carteiras e quadro negro, enquanto que os experimentos deveriam acontecer em laboratórios específicos, contendo bancadas, vidrarias e equipamentos necessários, e uma vez não os tendo não seria possível realizar tais atividades. Ainda segundo os autores supracitados, nesse pensamento os conceitos científicos, as constatações e a condução do processo de aprendizagem eram prerrogativas exclusivas do professor, ou seja, os estudantes, quando possível, somente reproduziam ciências. Infelizmente essa dicotomia entre teoria e prática no ensino de ciências ainda pode ser encontrada em muitas escolas brasileiras nos dias atuais. Para contrapor-se a essa realidade, segundo Silva; Machado e Tunes (2010), é preciso considerar dois importantes aspectos sobre a experimentação, a saber: modificar o entendimento sobre a utilização de laboratórios, em razão da ampliação do conceito de atividades experimentais que podem ocorrem em diversos espaços; compreender a finalidade da experimentação no ensino de ciências, o que permite a formação e o desenvolvimento do pensamento analítico, teoricamente orientado. As atividades experimentais podem ocorrer em diversos espaços, tais como na própria sala de aula, no laboratório de ciências quando a escola dispõe, na horta escolar, na cantina, no refeitório e até na cozinha da escola desde que previamente agendado e organizado, além dos muitos espaços existentes em seu entorno (SILVA; MACHADO e TUNES, 2010). Além disso, para Alves e Leão (2017), a interpretação do mundo por meio das ferramentas químicas e da experimentação é essencial, porque explicita seu caráter dinâmico e, assim, deve ser colocada de forma clara e relacionada ao meio em que vivemos. Ainda segundo os autores, as atividades experimentais têm um caráter motivador e lúdico que amplia a capacidade de aprendizado, pois ocorre de forma a envolver o estudante nos assuntos propostos. Nessa linha de pensamento, Leão, Oliveira e Pino (2015), afirmam que a química por ser um campo do conhecimento fundamentalmente ligado à estrutura da matéria e suas transformações, a experimentação é elemento quase que obrigatório e fonte inesgotável de subsídios para o desenvolvimento das habilidades de observar, comparar, agrupar, coletar e interpretar dados, fazer suposições, planejar e solucionar problemas do cotidiano. Segundo Leão e Alves (2016), a utilização do concreto, do manipulável e do aprender fazendo são importantes elementos para o ensino de ciências naturais, e a construção de aprendizagens em sala de aula pode ser favorecida quando tais elementos são explorados estrategicamente pelo professor. Diante do exposto, o objetivo do presente estudo foi proporcionar um momento formativo para discutir a importância da experimentação, bem como realizar e avaliar atividades experimentais cujos materiais são alternativos e possíveis de serem realizados em aulas de ciências naturais do Ensino Fundamental, independente das condições estruturais das escolas, uma vez que foram planejadas para utilizarem materiais de baixo custo. Em síntese, o intuito foi capacitar os futuros professores para que estes possam explorar os conceitos envolvidos e as correlações dos fenômenos possíveis de serem observados por meio das práticas experimentais.

Material e métodos

O presente trabalho configura-se como um estudo descritivo que de acordo com Gil (2010) possui como objetivo a descrição das características de uma população, fenômeno ou de uma experiência. A atividade pedagógica aqui descrita foi a oficina intitulada “Atividades experimentais com materiais alternativos para aulas de ciências naturais no Ensino Fundamental”. Essa oficina ocorreu nos dias 06 e 07 de junho de 2017, durante a Semana do Químico, no laboratório de Química Orgânica do IF Sertão Pernambucano, Campus Petrolina-PE. Participaram desse da atividade pedagógica 36 acadêmicos do Curso de Licenciatura em Química, que foram divididos em dois grupos de 18 participantes, um para cada dia, devido a observância das normas de segurança laboratorial. O objetivo da oficina foi capacitar os futuros professores de química para explorarem os conceitos envolvidos nos fenômenos possíveis de observar quando desenvolverem atividades experimentais utilizando materiais alternativos ao ensinar ciências no Ensino Fundamental. Inicialmente foram realizadas algumas leituras sobre o papel da experimentação para o ensino de ciências. Também foi discutido sobre a importância de atividades lúdicas para os estudantes do Ensino Fundamental. Abordou-se sobre o uso de materiais alternativos, dos tipos de práticas experimentais possíveis de explorar em aula, sendo elas as demonstrativas e as participativas, além da importância do professor conduzir a atividade de maneira desafiadora, ou seja, a experimentação ser problematizadora. Por fim também foi comentado sobre a importância do registro, ou seja, é preciso com que as percepções, que os dados e constatações fiquem registrados por escrito. Forem então distribuídos os roteiros das atividades experimentais, cuja elaboração se baseou nas atividades compiladas por Alves e Leão (2017) e sugeridas para instrumentalizar as aulas de química do Ensino Médio, por isso precisaram ser adaptas devido estarem voltadas para outro público. Algumas dessas atividades propostas foram a corrida brilhante e a vela que levanta a água. Outras cinco práticas também foram realizadas, porém essas duas foram avaliadas pelos participantes, que também teceram comentários sobre as mesmas. Os materiais utilizados foram: detergente concentrado, água, purpurina, recipientes transparente, garrafas de vidro, velas, pratos, fósforos e suco (que também pode ser corantes comestíveis). No encerramento da oficina foi realizada uma avaliação sobre as atividades experimentais realizadas e as potencialidades que podem ser exploradas com a realização das mesmas. Para coletar essas informações, foi preenchido pelos participantes um questionário constituído por quatro questões, sendo duas delas abertas e as outras duas questões fechadas, cujas respostas foram em escala Likert, de 1 (nunca) a 5 (plenamente). Todos os participantes foram informados dos objetivos e os procedimentos adotados nesse estudo e se dispuseram a participar voluntariamente do estudo.

Resultado e discussão

Na atividade experimental foi colocada uma quantidade de água no recipiente transparente de maneira a preencher até a borda, o que facilitou a visualização do experimento. A purpurina foi adicionada aos poucos de maneira que ficaram suspensas, sobrenadando na água. Após, foram pingadas algumas gotas do detergente no lugar onde havia maior quantidade de purpurina. Então, foi solicitado que os estudantes descrevessem o que observaram. Por fim, foi realizada a discussão sobre a prática realizada. Cabe lembrar que o experimento corrida brilhante serviu para demonstrar aos estudantes, de forma simples e divertida, como funciona a tensão superficial da água e o que ocorre quando essa tensão é quebrada em contato com o detergente. As discussões sugeridas por Alves e Leão (2017) sobre essa prática experimental foram: As moléculas da água (H₂O) são fortemente atraídas umas pelas outras, devido às suas características físico-químicas (interações intermoleculares) conhecidas como ligações de Hidrogênio. Essa interação forma, na superfície da água, a tensão superficial que impede que as purpurinas submerjam. Ao ser adicionado o detergente, as interações intermoleculares são desestabilizadas, quebrando assim a tensão superficial que sustentava pequenos corpos sobre a água. Na atividade experimental a vela que levanta a água, foi possível observar a combustão da vela para medir o teor de oxigênio no ar. Inicialmente a vela foi fixada no fundo do prato de maneira a ficar em pé. Em seguida, foi adicionada água com suco ou corante de forma a encher o fundo do prato. A vela foi acesa e sobre ela foi colocada a garrafa transparente. Ao colocar a garrafa por cima da vela o recipiente ficou preenchido de ar quente, o que significa que a pressão dos gases aumentou. Conforme a água foi subindo e a chama enfraquecendo, a pressão dos gases dentro da garrafa diminui e a pressão atmosférica faz com que a água suba ainda mais (ALVES; LEÃO, 2017). Quando questionados sobre quais os potenciais educativos que são observados na prática experimental corrida brilhante que podem favorecer a compreender os conceitos científicos da química, algumas respostas foram: “Esse experimento teve um efeito visual muito interessante, que além de motivador auxilia na compreensão sobre tensão superficial e sobre interações moleculares como a ponte de Hidrogênio” (Participante 1); “Foi uma forma criativa e divertida de ensinar sobre a tensão superficial dos líquidos” (Participante 3); “Mostra de maneira lúdica e visual importantes temas como a poluição dos rios e os cuidados com o meio ambiente, tudo isso relacionado com a tensão superficial das águas” (Participante 4); “É possível trabalhar através dessa prática a polaridade das moléculas e ligações de Hidrogênio de forma interativa” (Participante 5); “Facilita a compreensão sobre densidade e sobre pontes de Hidrogênio de forma dinâmica” (Participante 7); “É uma maneira de explicação lúdica sobre tensão superficial, polaridade e tipos de mistura” (Participante 10); “O lúdico das cores ajuda a compreender melhor os conceitos científicos e ainda faz uma crítica às questões ambientais” (Participante 13); “É possível explorar as forças intermoleculares, as propriedade da água e ainda o conceito de densidade” (Participante 18); “Quando observamos a tensão superficial quebrada através do detergente, é possível visualizar na prática o que estudamos na teoria” (Participante 23); “A curiosidade pode ser explorada, porque a água impede que as purpurinas desçam, isso precisa ser problematizado” (Participante 26); “Perceber o comportamento de uma substância ao ser adicionada aos líquidos que apresentam essas propriedades características” (Participante 34). A afirmação da Participante 13 é referente a associação realizada durante o experimento que abordou a problemática do crescente uso e descarte inadequado de substâncias químicas, tanto no âmbito doméstico como no industrial. Foi exemplificado o acontece com os insetos ou sementes que sobrenadam sobre as águas de um rio límpido. O mesmo não é possível em um rio que receba efluentes industriais, pois esses provocam o rompimento das pontes de Hidrogênio e impedem a existência da tensão na superfície das águas (ALVES; LEÃO, 2017). Em um segundo questionamento, foi solicitado que os estudantes avaliassem a prática experimental corrida brilhante utilizando escala de 1 (não gostei/não utilizaria) a 5 (gostei muitíssimo/utilizaria em aula). Foram 26 participantes que avaliaram terem gostado muitíssimo e que provavelmente utilizariam em aula (nota 5). Outros 6 participantes atribuíram nota 4, o que demonstra que gostaram não com a mesma intensidade dos anteriores, e outros 4 participantes consideraram intermediário o experimento. Isso mostra que é possível reverter o triste quadro apontado por Souza; Mello e Santos (2011) e confirmado por Santos e Maldaner (2010), de que a experimentação não é prática recorrente nas aulas de ciências das escolas brasileiras. Ao serem questionados sobre quais as potencialidades observadas possíveis de serem exploradas na prática experimental a vela que levanta a água, algumas respostas foram trazidas para esse texto: “Dá para explorar conceitos como diferença de pressão, pressão atmosférica, capilaridade e características específicas da água” (Participante 2); “Considero que essa prática é simples e ao mesmo tempo muito interessante, pois dá para todos realizarem sem perigo e compreender alguns conceitos químicos envolvidos” (Participante 5); “É possível mostrar a atuação da pressão atmosférica e explorar os elementos da combustão” (Participante 8); “De forma simples, atrai a atenção dos estudantes para participar e construir conhecimentos” (Participante 9); “Utilizar materiais transparentes facilitou a observação quanto ao comportamento dos gases e a atuação da pressão atmosférica” (Participante 15); “É uma forma de chamar a atenção do aluno e levar a aprendizagem de temas como o comportamento dos gases e a combustão” (Participante 17); “Possui enorme potencial educativo, pois introduz diversos conceitos de maneira simples e divertida” (Participante 20); “É uma forma de explicação lúdica sobre diferença de pressão e elementos da combustão” (Participante 21); “Dá para ensinar os elementos do fogo, além dos tipos de combustão (completa e incompleta)” (Participante 27); “É possível reforçar os conceitos de temperatura e pressão ao ser abordado o processo de combustão” (Participante 30); “Esse experimento é ideal para o 2º Ano do Ensino Médio, pois mostra a relação de temperatura e pressão” (Participante 31). Considerando essa última afirmação, é possível perceber que as atividades desenvolvidas podem ser exploradas em todas as etapas de escolarização, dependendo da profundidade com que esses conceitos forem abordados (LEÃO; ALVES, 2016). A última questão solicitou que os estudantes avaliassem a prática experimental intitulada a vela que levanta a água, utilizando a escala de 1 (não gostei/não utilizaria) a 5 (gostei muitíssimo/utilizaria em aula. Foi possível constatar que todos gostaram de realizar o experimento com materiais alternativos, prova disso foi que 32 participantes atribuíram nota 5 e os 4 restantes atribuíram nota 4. Esses resultados, que também estão expressos na Figura abaixo, demonstram que a experimentação é um recurso atrativo e viável para o ensino de ciências. Os resultados aqui apresentados aproximam-se dos obtidos por Leão, Oliveira e Pino (2015), que propuseram e avaliaram atividades experimentais voltadas para o Ensino Fundamental e que utilizaram materiais alternativos nas formações continuadas com professores de ciências em Barra do Bugres-MT. A proposta também vem ao encontro do pensamento de Silva; Machado e Tunes (2010), que julgam ser necessário ampliar a utilização da experimentação nas aulas de ciências, seja nos mais variados locais e contextos,

Os acadêmicos do Curso de Licenciatura em Química do IF Sertão Pernambucano, Campus Petrolina - PE participaram ativamente da oficina com experimentos


Foi solicitado que os estudantes avaliassem se gostaram das atividades experimentais e utilizarão essas práticas pedagógicas quando exercer a docência

Conclusões

O estudo mostrou ser boa a aceitação de atividades experimentais durante os estudos de conceitos científicos. Além disso, mostrou também que a experimentação não pode ser negligenciada nas escolas, principalmente durante as aulas de ciências naturais do Ensino Fundamental e de química, quando se tratar do Ensino Médio. As possibilidades de explorar os experimentos são diversas, como visto neste estudo. Cabe aqui apontar o quão importante é relacionar a química com o cotidiano, ou seja, na própria prática experimental é possível estabelecer links com os problemas ambientais, por exemplo. Espera-se assim, que os conhecimentos construídos nas aulas de ciências sejam tanto bons para o homem, como para o meio ambiente, pois compete a escola ensinar não somente os conceitos científicos, mas também os valores que levem os estudantes a assumirem uma postura crítica, responsável e cidadã. Portanto, realizar atividades experimentais envolvendo materiais alternativos, além de ser estratégico, lúdico e dinâmico, são recursos pedagógicos fundamentais para o ensino de ciências, pois contribuem para a compreensão de conceitos teóricos por meio da prática, o que favorece a construção de aprendizagens com significado.

Agradecimentos

Ao IF Sertão Pernambucano Campus Petrolina-PE pelo convite e oportunidade de socializar saberes. Ao IFMT Campus Confresa por por permitir o afastamento desses servido

Referências

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